Sau 13 năm, các nhà khoa học hoàn tất bản đồ vũ trụ khổng lồ với gần 4 tỷ vật thể

Một "tấm bản đồ" vũ trụ chứa gần 4 tỷ vật thể

Hãy hình dung toàn bộ bầu trời đêm được trải ra thành một tấm bản đồ khổng lồ. Trên đó, mỗi điểm sáng có thể là một ngôi sao, một thiên hà ở cách Trái Đất hàng tỷ năm ánh sáng, một quasar, một tiểu hành tinh hoặc một vật thể thiên văn khác.

Đó chính là quy mô của bản đồ mới được các nhà khoa học công bố.

Bản đồ được xây dựng từ "DESI Legacy Imaging Surveys", chương trình khảo sát bầu trời kéo dài hơn 13 năm. Các nhà thiên văn đã ghép 263.407 lần phơi sáng, thu được từ hơn 2.000 đêm quan sát bằng các kính thiên văn đặt tại Arizona và Chile.

Kết quả là một bản đồ có tới 5,6 nghìn tỷ pixel, bao phủ khoảng 75% bầu trời. Gần 4 tỷ vật thể đã được ghi nhận trong kho dữ liệu này.

Đáng chú ý là bản đồ 2D không phải là bản đồ cho thấy vũ trụ chỉ có hai chiều. Nó là cách các nhà khoa học ghi lại vị trí biểu kiến của các vật thể khi nhìn từ Trái Đất - giống như một tấm bản đồ địa lý đánh dấu vị trí của hàng tỷ địa điểm, nhưng thay vì thành phố hay con đường, bản đồ này đánh dấu các thiên thể.

Và khác với một bức ảnh thông thường, mỗi điểm sáng trong bản đồ đều gắn với dữ liệu quan sát có thể tiếp tục được nghiên cứu.

Bản đồ cũng không phủ kín toàn bộ bầu trời. Những vùng Dải Ngân hà chứa quá nhiều bụi và khí, khiến ánh sáng từ các thiên thể phía xa bị che khuất, được loại khỏi phần khảo sát chính. Nhờ vậy, các nhà khoa học có thể tập trung vào những khu vực thuận lợi hơn để quan sát các vật thể ở xa.

Điều đặc biệt là toàn bộ kho dữ liệu này không bị khóa trong phòng nghiên cứu. Công chúng và giới khoa học có thể khám phá bản đồ thông qua công cụ Legacy Survey Sky Viewer.

Sau 13 năm, các nhà thiên văn không chỉ tạo ra một hình ảnh khổng lồ về bầu trời mà còn tạo ra một "danh bạ" khổng lồ của vũ trụ.

Vì sao bản đồ 2D vũ trụ lại quan trọng?

Một câu hỏi dễ đặt ra là: Nếu chỉ là bản đồ 2D, nó có thể giúp con người hiểu được bao nhiêu về một vũ trụ vốn có ba chiều?

Câu trả lời nằm ở chính vai trò của bản đồ này. Hãy hình dung một nhà thiên văn muốn nghiên cứu một thiên hà ở rất xa. Thay vì phải tìm kiếm giữa vô số vùng trời, họ có thể dựa vào bản đồ để xác định chính xác vị trí, hình dạng và đặc điểm của thiên hà, sau đó hướng các kính thiên văn chuyên dụng tới mục tiêu đó.

Vì vậy, bản đồ 2D có thể được xem như một lớp dữ liệu nền khổng lồ, trả lời câu hỏi "ở đâu có gì", trước khi các thiết bị khác đi sâu tìm hiểu "đó là vật thể gì" và "nó cách Trái Đất bao xa".

Đây cũng là nơi Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI) phát huy vai trò. Được lắp đặt trên kính thiên văn Mayall tại Arizona, DESI thu ánh sáng từ các thiên hà và quasar, phân tích quang phổ để xác định độ dịch chuyển đỏ và khoảng cách của chúng.

Khi dữ liệu vị trí trên bản đồ 2D được kết hợp với khoảng cách do DESI đo đạc, các nhà khoa học có thể đưa những điểm sáng từ một mặt phẳng vào đúng vị trí trong không gian, từng bước xây dựng bản đồ 3D về cấu trúc của vũ trụ.

Đó mới là giá trị thực sự của bản đồ khổng lồ này: Biến bầu trời từ một khung cảnh để quan sát thành một kho dữ liệu có thể tìm kiếm, đo đếm và tiếp tục khám phá.

Gần 4 tỷ vật thể chỉ là điểm khởi đầu

Từ bản đồ này, các nhà thiên văn có thể tìm kiếm những thiên hà đặc biệt, siêu tân tinh, hiện tượng thấu kính hấp dẫn hoặc các vật thể có dấu hiệu bất thường, sau đó lựa chọn những mục tiêu đáng chú ý để các kính thiên văn khác quan sát sâu hơn.

Kho dữ liệu khổng lồ này cũng có thể trở thành công cụ quan trọng trong nghiên cứu vật chất tối và năng lượng tối - hai bí ẩn lớn vẫn đang thách thức các mô hình hiện tại về vũ trụ.

Giá trị của bản đồ không kết thúc khi nó được công bố. Những dữ liệu từ các phiên bản trước của khảo sát đã góp phần vào hơn 1.800 công trình khoa học, cho thấy một bản đồ bầu trời có thể tiếp tục tạo ra những phát hiện mới trong nhiều năm sau khi quá trình quan sát hoàn tất.

Gần 4 tỷ vật thể được đánh dấu trên khoảng 75% bầu trời có thể trở thành điểm khởi đầu cho những cuộc tìm kiếm mới.

Nếu trước đây các thiên hà và những vật thể xa xôi chỉ xuất hiện rời rạc trong vô số hình ảnh từ các kính thiên văn, thì giờ đây chúng được đặt vào một hệ thống dữ liệu chung, giúp các nhà khoa học dễ dàng xác định mục tiêu, đối chiếu thông tin và tìm kiếm những dấu hiệu bất thường.

Sau 13 năm quan sát, con người không chỉ có thêm một bức tranh khổng lồ về bầu trời. Chúng ta đang có trong tay một "bản đồ" để biết nơi nào cần nhìn kỹ hơn, vật thể nào đáng nghiên cứu và những bí ẩn nào có thể đang ẩn sau hàng tỷ điểm sáng trên bầu trời.

Link nội dung: https://congdankhuyenhoc.vn/sau-13-nam-cac-nha-khoa-hoc-hoan-tat-ban-do-vu-tru-khong-lo-voi-gan-4-ty-vat-the-179260813151759547.htm